北京交通大学建筑材料第二次作业答案.doc

《建筑材料》第二阶段离线作业
一、填空题：
1、硅酸盐水泥熟料的主要矿物组成为: 硅酸三钙 、 硅酸二钙 、 铝酸三钙 、 铁铝酸四钙 。
2、经过上述水化反应后，水泥浆中不断增加的水化产物主要有： 水化硅酸钙（50%）、 氢氧化钙（25%）、 水化铝酸钙 、 水化铁酸钙 及 水化硫铝酸钙 等新生矿物。

3、硬化后的水泥石是由 晶体 、 胶体、 未完全水化颗粒 、 游离水 及 气孔 等组成的不均质体。

4、粗骨料的级配分为: 连续 级配和 间断 级配。
5、粗骨料的强度采用岩石 立方体 强度或粒状石子的 压碎 指标来表示。

6、流动性的测定方法有 坍落 度法、维勃稠度法、探针法、斜槽、流出时间法、凯利球法 等十多种方法。
7、混凝土的抗侵蚀性主要取决于 水泥的品种、 混凝土密实度 与 孔隙特征 等。
8、混凝土配合比设计的基本方法有两种：一是 体积法 ；二是 重量法 。

二、名词解释：
1、水泥石的腐蚀：

答：水泥石在外界侵蚀性介质（软水、酸、碱、盐等）的作用下，内部结构受到破坏，强度降低的现象称为水泥石的腐蚀。

2、普通硅酸盐水泥：

答：凡由硅酸盐水泥熟料、>5%且<=20%的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥。

3、抗硫酸盐水泥：

答：以适当成分的生料，烧至部分熔融。所得以硅酸钙为主的特定矿物组成的熟料，加入适量石膏磨细制成的具有一定抗硫酸盐侵蚀性能的水硬性胶凝材料。

4、 混凝土外加剂
答：是指在拌制混凝土过程中掺入的用以改善混凝土性能的物质，其掺量一般不超过水泥质量的5%。

5、 粘聚性
答：是指混凝土各组成材料之间有一定的粘聚力，使混凝土保持整体均匀完整和稳定的性能，在运输和浇注过程中不致产生分层和离析现象。

6、混凝土的轴心抗压强度

答：又称棱柱体抗压强度，是采用150mm*150mm*300mm棱柱体试块测得的抗压强度，试验条件同立方抗压强度。

7、混凝土的耐久性：

答：是指混凝土在周围自然环境及使用条件等长期作用下经久耐用，能保持强度与外观完整的性能。

8、混凝土配合比：

答：是指混凝土中各组成材料的质量比例关系。

三、简答题：
1、规定水泥凝结时间的意义？

答：水泥初凝时，凝聚结构形成，水泥浆开始失去塑性，若水凝初凝后还进行施工，不但由于水泥浆体塑性降低不利于施工成型，而且还将影响水泥内部结构的形成，降低强度。所以为使混凝土和砂石浆有足够的时间进行搅拌、运输、浇注、振捣、成型或砌筑，水泥的初凝时间不能太短；当施工结束后，则要求混凝土尽快硬化，并具有强度，因此水泥的终凝时间不能太长。
2、硅酸盐水泥的特性

答：（1）硅酸盐水泥凝结硬化速度快，早起强度与后期强度均高。
（2） 耐冻性、耐磨性好。
（3） 水化过程放热量大。
（4） 耐腐蚀差。
（5） 耐热性差。
（6） 抗碳化性好，干缩小。

3、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥的特性与应用二节）

答：凝结硬化速度慢，早期强度低，后期强度高；
水化放热速度慢，放热量低；
对温度敏感性高，温度低时影响强度发展；
抗软水、SO42+的腐蚀性好；矿渣水泥耐热性好
适于水下、大体积混凝土结构和蒸养的混凝土 构件；
不适于抗冻、干燥地区的混凝土工程。

4、对混凝土拌合用水的要求?

混凝土拌合用水按水源分为饮用水、地表水、地下水、海水，以及经适当处理或处置后的工业废水。符合国家标准的生活饮用水可拌制各种混凝土；地表水和地下水首次使用前应按标准进行检验。

5、粉煤灰对混凝土性能的作用
答：
正面作用：1.混凝土拌和料和易性得到改善
2. 混凝土温升降低
3. 混凝土的耐久性提高
4. 变形减小
5. 耐磨性提高
6. 成本降低
负面作用:
1. 强度发展较慢、早期强度较低
2. 抗碳化性、抗冻性有所降低

6、改善和易性的措施

答：1.改善砂、石的级配。
2. 采用较粗的砂石。
3. 采用合理砂率。
4. 掺入外加剂。
5. 坍落度小，保持W/C不变，增加水泥浆用量，坍落度过大，但粘聚性好时，保持砂率不变，增加砂石用量。

7、影响混凝土徐变因素
答：水泥凝胶体发生缓慢的粘性流动并沿毛细孔迁移的结果。

8、碳化的危害：
答：危害：当碳化随裂纹深入内部，超过保护层厚度时，钢筋生锈，并伴有体积膨胀，使开裂加深，与混凝土的粘结能力失去，导致混凝土产生顺筋开裂而破坏。

9、提高混凝土抗渗性的主要措施：

答：提高密实性（降水灰比，骨料级配良好，充分振捣）及改善孔隙结构（加入引气剂）。

10、 配合比设计的四项基本要求：
答：1、满足施工要求的良好的和易性。
 2、满足强度的要求。
 3、要具有耐久性，满足抗渗、抗冻、抗蚀等方面的要求。
 4、在保证质量的前提下，节约水泥，降低成本。

四、计算题：
1、某框架结构钢筋混凝土，混凝土设计强度等级为C30，现场机械搅拌，机械振捣成型，混凝土坍落度要求为50～70mm，并根据施工单位的管理水平和历史统计资料，混凝土强度标准差σ取4.0MPa。所用原材料如下：
　　水泥：普通硅酸盐水泥32.5级，密度ρc=3.1，水泥强度富余系数Kc=1.12；
　　砂：河砂Mx=2.4，Ⅱ级配区，ρs =2.65g/cm3；
　　石子：碎石，Dmax=40mm，连续级配，级配良好，ρg =2.70g/cm3；
　　水：自来水。
　　求：混凝土初步计算配合比。
解：1.确定混凝土配置强度（fcu,o）
fcu,o=fcu,k+t·σ=30+1.645*4=36.58（MPa）
2、确定水灰比（W/C）。
 （1）根据强度要求计算水灰比（W/C）：
´
´= 
（2）根据耐久性要求确定水灰比（W/C）：
由于框架结构混凝土梁处于干燥环境，查47页表得最大水灰比为0.65，故取满足强度要求的水灰比0.45即可。
3、确定用水量（W0）。
 查表4-15可知，坍落度55～70mm时，用水量185kg；
4、计算水泥用量（C0）。
 根据表4-14，满足耐久性对水泥用量的最小要求。

 5、确定砂率（Sp）。
 参照表4-16，通过插值（内插法）计算，取砂率Sp=32% 。
 6、计算砂、石用量（S0、G0）。
 采用体积法计算，因无引气剂，取α＝1。

解上述联立方程得：S0=577kg；G0=1227kg。

 因此，该混凝土初步计算配合比为：C0=411kg，W0=185kg，S0=577kg，G0=1227kg。或者：C：S：G=1：1.40：2.99，W/C=0.45